质量管理工具DOE之试验设计DOE的需求

试验设计，也叫实验设计。数理统计的一个分支。如何根据预定的目标制定合适的实验方案，以便于对实验结果进行有效统计分析的数学原理和实现方法。实验的设计，即实验的安排，需要考虑实验中要解决的问题的类型、给结论的普适程度、要测试的功效程度、测试单位的统一性、每次实验的成本和时间消耗等。，并选择合适的因素和相应的层次，从而给出实验实施的具体步骤和数据分析的框架。从以下六个方面可以看出企业对实验设计DOE需求的紧迫性及其广泛的适用范围。

1.90%的美国工厂不知道如何解决长期的质量问题。

这种说法不是针对所有问题的。一些最简单的问题可以通过质量控制(QC)、工程判断、头脑风暴法等工具来解决。但也有这些传统工具无法解决的长期质量问题，即存在了几天、几周、几个月甚至几年的质量问题。设计正好可以解决这些问题。

2.公司用生产线上工人的体力代替他们的智慧。

使用试用设计的第二个紧迫原因是它的广泛应用:所有工人，包括计时员、维修工人、技术员、工程师和专家都可以使用它。在一些公司，工程师只是被分配去解决问题，而工人只是用体力把智慧和智慧拒之门外，这是一种巨大的浪费。我们咨询了几百家公司，得出的结论是，工头工人的智商和工程师一样高，但他们就是没有机会像工程师一样有所作为。如果把DOE技术的简单工具传递给工人，并对他们进行培训、鼓励和指导，他们会做得很好。我们看到过很多场景，大家在工厂解决了质量问题后都很放松。天行健咨询一家专注于精益生产管理的管理咨询公司，六西格玛管理培训和项目咨询。

3.90%的技术规格和公差是错误的。

工程师在制定技术规范和公差时往往脱离实际。一些规格和公差是基于过去的图纸、供应商的建议、传统规则和类似信息，很少使用最坏情况公差或几何公差。但几乎所有的工程师都忽略了使用DOE来确定实际的技术规格和实际公差，这样可以在产品质量上有所突破，避免产品延期交货，节省大量成本。

4.不知道如何优化产品工艺参数。

在产品或工艺的设计阶段，工程师通过公式、计算机模拟、电路分析、供应商信息或仅通过经验来猜测重要参数。如果猜测正确，它将产生100%的生产率。但这种情况很少发生。从不重要的参数中选择重要参数的最佳工具是实验设计。用这种方法，重要参数的公差用来保持高产，而非重要参数的公差用来节约成本，甚至节省一半。

5.认为缺陷和偏差不可避免。

有缺陷的工厂寿命很长，他们认为缺陷是生活的一部分，就像呼吸一样。分类、筛选、检测和纠错已成为普遍做法。这导致产品成本增加，只有高价产品才能交给客户。同样，偏差也被认为是不可避免的。“既然本质上有偏差，为什么产品没有偏差的理由？”这个观点成了一个合理的推论。

过去，我们没有工具来消除产品和过程的缺陷，减少它们的偏差。现在，DOE有能力将缺陷从百万分之几减少到百万分之几，甚至十亿分之几；而通过减少客户返工、摩擦、分析、重复性工作、检验和测试，我们可以提前达到目标值，进而节省大量成本，旦尼尔偏差可以降低到2.0甚至更好。

6.增强的可靠性测试只是不可靠性的交换。

也许可靠性比质量更重要，因为它有两个附加条件——时间和压力。传统可靠性设计中使用的工具包括可靠性预测研究、失效模式影响分析(FMEA)和故障树分析(FTA)。这些工具对于产品的可靠性设计和质量管理的七个工具对于质量管理一样有效。换句话说，充其量也只是勉强有效。美国国防部长期以来使用大量的寿命试验来提高可靠性，就像工厂使用大量的检查来提高质量一样，但结果却毫无用处！即使在今天，野外维护和军事装备保障的成本也是其采购成本的11倍！目前有一个更好的办法，就是在设计阶段，通过DOE和MEOST的综合利用，可以模拟和预防外场故障，从而大大提高外场可靠性水平。